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なぜ、白い雲と黒い雲があるの?

なぜ、白い雲と黒い雲があるの?

こたえ:本当(ほんとう)無色(むしょく)透明(とうめい)ですが、太陽(たいよう)(ひかり)によって(いろ)()わって()えます。

(そら)には、(くも)がさまざまに(かたち)()えながらうかんでいます。変化(へんか)していくのは、(かたち)だけでなく(いろ)(おな)じ。快晴(かいせい)(そら)のまっ(しろ)(くも)()えてきて灰色(はいいろ)()わり、まっ(くろ)になると「(いま)にも(あめ)がふりだしそう」と心配(しんぱい)になりますね。

じつは、(くも)には(いろ)はありません。というのも、(くも)(ちい)さな(すい)てき「(くも)つぶ」や(こおり)のつぶ「氷晶(ひょうしょう)」からできています。(くも)つぶや氷晶(ひょうしょう)は、(もと)をたどれば地面(じめん)(うみ)から蒸発(じょうはつ)した(みず)ですから、(くも)本来(ほんらい)無色(むしょく)透明(とうめい)なのです(関連(かんれん)記事(きじ)(くも)(なに)からとどのようにできるの?」)。それなのに、(くも)がさまざまな(いろ)()えるのは、なぜでしょうか。

それは、(くも)つぶに太陽(たいよう)(ひかり)()たって(ひかり)があちこちに()()る(散乱(さんらん)する)からです1)太陽(たいよう)からやって()(ひかり)(くも)(なか)でどのくらい散乱(さんらん)して、どのくらい(なか)(とお)りぬける(透過(とうか)する)ことができるかが、(くも)(いろ)()めます。

太陽(たいよう)(ひかり)(くも)つぶの表面(ひょうめん)でさまざまな方向(ほうこう)散乱(さんらん)し、あるものはそのまま(くも)つぶを透過(とうか)し、あるものはほかの(くも)つぶに()たってさらに散乱(さんらん)します。このような散乱(さんらん)透過(とうか)をくりかえしながら、(ひかり)地上(ちじょう)にいるわたしたちの()にとどくのです。このとき、わたちたちの()までとどく(ひかり)(りょう)(おお)ければ(くも)(しろ)っぽく、(すく)なければ(くろ)っぽく()える、というしくみです

(れい)をあげると、「巻層雲(けんそううん)」(うす(ぐも))などベールのような(くも)は、(ひかり)(とお)しやすいため(しろ)()えます。その一方(いっぽう)で、「積雲(せきうん)」(わた(ぐも))のようにぶ(あつ)発達(はったつ)した(くも)は、(ひかり)(くも)(なか)(とお)(あいだ)散乱(さんらん)して(よわ)まるため、(くろ)()えます。(くわ)えて、積雲(せきうん)のように(あめ)()らせる(くも)(くも)つぶが(おお)きいので、よりいっそう(くろ)ずんで()えます。

(おな)(くも)でも、どこから()るかによって(いろ)()わることもあります。たとえば、(とお)くにある積乱雲(せきらんうん)(よこ)から()ると、太陽(たいよう)(ひかり)をたくさん()けた(くも)はかがやくような白色(しろいろ)()えます。けれども、このとき(くも)(した)にいる(ひと)には、(くも)はまっ(くろ)()えています。(あつ)(くも)太陽(たいよう)(ひかり)をさえぎり、かげになった(くも)黒色(くろいろ)()えるというわけです。

(くも)(いろ)といえば白色(しろいろ)灰色(はいいろ)黒色(くろいろ)をイメージしますが、(とき)には虹色(にじいろ)()えることもあります。このふしぎな(いろ)(くも)を「彩雲(さいうん)」とよびます。

彩雲(せいうん)は、太陽(たいよう)(ひかり)(くも)つぶの(あいだ)(とお)りぬけるときに散乱(さんらん)したり()がったりして、(ひかり)どうしが干渉(かんしょう)することで()こる現象(げんしょう)です。「巻積雲(けんせきうん)」(うろこ(ぐも))や「高積雲(こうせきうん)」(ひつじ(ぐも))が太陽(たいよう)のそばを(とお)るときに()こることが(おお)いようです。

仏教(ぶっきょう)彫刻(ちょうこく)絵画(かいが)には、五色(ごしょく)にいろどられた(くも)登場(とうじょう)することがありますが、これは彩雲(さいうん)(あらわ)したものだと(かんが)えられています。「()いことが()きる(まえ)ぶれ」といった意味(いみ)で、「慶雲(けいうん)」「瑞雲(ずいうん)」などとよばれます。

(ふゆ)は、気圧(きあつ)配置(はいち)関係(かんけい)彩雲(さいうん)があらわれる確率(かくりつ)(たか)まります。(さむ)さに()をちぢめて、(した)()いて(ある)きがちな季節(きせつ)ですが、()れた()(そら)見上(みあ)げると、彩雲(さいうん)出合(であ)えるかもしれません。

※ 太陽(たいよう)(ひかり)(あか)(だいだい)()(みどり)(あお)(むらさき)などの(いろ)可視(かし)光線(こうせん)(あつ)まってできていて、これらが()ざって(しろ)()えます。それぞれの(いろ)波長(はちょう)がちがいますが、(くも)つぶは波長(はちょう)より(おお)きいため、どの(いろ)(ひかり)散乱(さんらん)します。これを「ミー散乱(さんらん)」といいます。

記事(きじ)公開(こうかい):2022(ねん)3(がつ)

参考(さんこう)資料(しりょう)

1)荒木(あらき)健太郎(けんたろう)(そら)のふしぎがすべてわかる! すごすぎる天気(てんき)図鑑(ずかん)』.2021(ねん).KADOKAWA

2)菊池(きくち)真以(まい)『ときめく(くも)図鑑(ずかん)』.2020(ねん).(やま)渓谷(けいこく)(しゃ)

監修者(かんしゅうしゃ)大山(おおやま)光晴(みつはる)

1957(ねん)東京都(とうきょうと)()まれ。東京(とうきょう)工業(こうぎょう)大学(だいがく)大学院(だいがくいん)修士(しゅうし)課程(かてい)修了(しゅうりょう)高等(こうとう)学校(がっこう)物理(ぶつり)教諭(きょうゆ)千葉県(ちばけん)教育(きょういく)委員会(いいんかい)指導(しどう)主事(しゅじ)千葉(ちば)県立(けんりつ)長生(ちょうせい)高等(こうとう)学校(がっこう)校長(こうちょう)(など)()て、現在(げんざい)秀明大学(しゅうめいだいがく)学校(がっこう)教師(きょうし)学部(がくぶ)教授(きょうじゅ)として「理数(りすう)探究(たんきゅう)」や「総合的(そうごうてき)学習(がくしゅう)時間(じかん)」の指導(しどう)方法(ほうほう)について講義(こうぎ)演習(えんしゅう)担当(たんとう)している。科学(かがく)実験(じっけん)教室(きょうしつ)やテレビの実験(じっけん)番組等(ばんぐみなど)への出演(しゅつえん)多数(たすう)千葉市(ちばし)科学館(かがくかん)プロジェクト・アドバイザー、日本(にほん)物理(ぶつり)教育(きょういく)学会(がっかい)常務(じょうむ)理事(りじ)日本(にほん)科学(かがく)教育(きょういく)学会(がっかい)(およ)日本(にほん)理科(りか)教育(きょういく)学会(がっかい)会員(かいいん)月刊(げっかん)理科(りか)教育(きょういく)編集(へんしゅう)委員(いいん)(など)(つと)める。

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